oksidaatiotilat

Oksidaatiotila, tai oksidaatio-tila, on kemiallinen käsite, jolla kuvataan atomin elektronien siirtämisestä tai jakamisesta johtuvaa määrällistä tilaa yhdisteessä tai ionissa. Se on muodollinen arvo, jota käytetään redoxreaktioiden seurannassa ja elektronien virran kirjaamisessa.

Oikea oksidaatiotilan määrittäminen perustuu säännöksiin. Vapaalla (itsenäisellä) atomilla oksidaatioarvo on 0. Monoatomisella ionilla oksidaatioarvo vastaa ionin varausta. Fluori saa aina oksidaatioarvon -1. Vety on yleensä +1 (poikkeuksena metallihydridit, joissa se on -1). Happi on yleisesti -2 (peroksideissa -1, joidenkin yhdisteiden kuten OF2 tapauksessa +2). Summa yhdisteen tai ionin oksidaatioista on aina yhdisteen tai ionin kokonaisvaraus. Oksidaatioarvot ovat matemaattisia konvensioita, eivät varsinaisia mittauksia.

Yleisimmät oksidaatioarvot ovat keskeisiä, kun tarkastellaan muodostuvia yhdisteitä. Hiilen oksidaatio-arvot vaihtelevat noin -4:sta +4:ään, typen -3:sta +5:een, rikin -2:sta +6:een. Metalleissa kuten rauta, kupari ja mangaani tyypillisesti esiintyvät useina oksidaatioina (esim. Fe2+/Fe3+, Cu+/Cu2+, Mn2+/MnO4−). Oksidaatioarvoja käytetään sekä nimeämisessä että redoxreaktioiden tasapainottamisessa, sekä ymmärrettäessä kovalenttien ja ionien elektroni- jakautumista.

Rajoitukset: oksidaatio-tila on teoreettinen konventio eikä suoraan mitattavissa oleva luettelo. Sillä on merkitys redox-kontekstissa, mutta todellinen elektronijakautuminen voi poiketa molekyylin tuntemuksesta ja aineyhteyksien elektronegatiivisuuksista riippuen.